(57)【要約】  本開示は、少なくとも第１のＬＥＤ、少なくとも第１の制御可能な電流源、特に第１のＬＥＤを駆動するための第１の制御可能な定電流源、第１のＬＥＤに電流を供給する第１の状態と第１のＬＥＤに電流を供給しない第２の状態との間で少なくとも第１の制御可能な電流源の制御された切り替えを行うための制御装置、及び第１のＬＥＤに接続される又は接続可能な少なくとも第１の電流センサを有し、その結果第１の電流センサ及び第１のＬＥＤが少なくとも第１の制御可能な電流源の第２の状態で電流路を形成する皮膚トリートメント装置に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のＬＥＤと、
前記第１のＬＥＤを駆動するための、少なくとも第１の制御可能な電流源、特に第１の制御可能な定電流源と、
電流が前記第１のＬＥＤに供給される第１の状態と、電流が前記第１のＬＥＤに供給されない第２の状態との間で少なくとも前記第１の制御可能な電流源の制御された切り替えを行うための制御装置と、
前記第１のＬＥＤに接続される又は接続可能な少なくとも第１の電流センサであって、その結果、前記第１の電流センサ及び前記第１のＬＥＤが少なくとも前記第１の制御可能な電流源の前記第２の状態で電流路を形成する、第１の電流センサと、を備える皮膚トリートメント装置。
【請求項２】
前記第１の電流センサが、光露出に反応して前記第１のＬＥＤで発生し、前記第１の制御可能な電流源が前記第２の状態であるとき、前記第１のＬＥＤと前記第１の電流センサとの間の前記電流路を通って流れる逆電流を示す第１のセンサ信号を提供するように配置される、請求項１に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項３】
前記制御装置が、前記第１のセンサ信号を受信するように、かつ前記第１の制御可能な光源が前記第１のセンサ信号に応じて前記第１の状態であるとき、前記第１のＬＥＤによって提供される放射束を設定するように配置される、請求項２に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項４】
前記第１のＬＥＤに並列な回路分岐内に配置されている少なくとも第１の並列ＬＥＤと、前記第１の並列ＬＥＤと接続される又は接続可能である第２の電流センサとを含み、その結果、前記第２の電流センサ及び前記第１の並列ＬＥＤが電流路を形成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項５】
前記第１の並列ＬＥＤを独立して駆動するために前記並列回路分岐内に配置される第２の制御可能な電流源、特に第２の制御可能な定電流源を備え、前記制御装置が、電流が前記第１の並列ＬＥＤに供給される第１の状態と、実質的に電流が前記第１の並列ＬＥＤに供給されない第２の状態との間で前記第２の制御可能な電流源の制御された切り替えを行うために配置される、請求項４に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項６】
前記制御装置が、ある期間中に前記第１の制御可能な電流源が、前記第１の状態であり、前記第１のＬＥＤが発光する一方で、前記第２の制御可能な電流源が前記第２の状態であり、前記第１の並列ＬＥＤ及び前記第２の電流センサが閉電流回路を形成し、前記第２の電流センサが、光露出に反応して前記第１の並列ＬＥＤで発生した逆電流を示す第２のセンサ信号を提供するように配置され、別の期間中に前記第２の制御可能な電流源が前記第１の状態であり、前記第１の並列ＬＥＤが発光する一方で、前記第１の制御可能な電流源が前記第２の状態であり、前記第１のＬＥＤ及び前記第１の電流センサが閉電流回路を形成し、前記第１の電流センサが、光露出に反応して前記第１の並列ＬＥＤで発生した逆電流を示す第１のセンサ信号を提供するように配置されるモードを有する、請求項５に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項７】
前記第１のＬＥＤと、少なくとも第２のＬＥＤと、を備える第１の直列接続したＬＥＤの列を有し、前記第１の直列接続したＬＥＤの列が前記第１の制御可能な電流源と接続され、前記第１の電流センサは、前記第１の電流センサ及び前記第１の直列接続したＬＥＤの列が少なくとも前記第１の制御可能な電流源の前記第２の状態において電流路を形成するように、前記第１の直列接続したＬＥＤの列と接続される又は接続可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項８】
前記制御装置によって制御可能な第１の制御可能な短絡スイッチが、前記第１のＬＥＤと並列に接続されており、前記制御装置によって制御可能な第２の制御可能な短絡スイッチが、前記第２のＬＥＤと並列に接続されている、請求項７に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項９】
前記制御装置が、前記第１の制御可能な電流源が前記第２の状態であり、ある期間中に前記第１の制御可能な短絡スイッチが開いており、その結果、前記第１のＬＥＤで発生した逆電流が、前記電流路を通って前記第１の電流センサへ流れ、前記第２の制御可能な短絡スイッチが閉じており、その結果、前記少なくとも第２のＬＥＤで発生した逆電流が、短絡され、別の期間中に前記第１の制御可能な短絡スイッチが閉じており、その結果、少なくとも前記第１のＬＥＤで発生した逆電流が、短絡され、前記第２の制御可能な短絡スイッチが開いており、その結果、前記第２のＬＥＤで発生した逆電流が、前記電流路を通って前記第１の電流センサに流れる、モードを有する、請求項８に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１０】
前記第１の直列接続したＬＥＤの列に並列な回路分岐内に配置された第２の直列接続したＬＥＤの列を含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１１】
Ｍ系統の直列接続したＬＥＤの列を含み、前記直列接続したＬＥＤの列のそれぞれが、Ｎ個のＬＥＤを有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１２】
少なくとも前記第１のＬＥＤが、キャリア、特に熱伝導性セラミックキャリアなどの熱伝導性キャリアに取り付けられているＬＥＤダイである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１３】
集光器ユニットを更に含み、前記集光器ユニットは、前記第１のＬＥＤによって放射された前記光を、前記集光器ユニットが入口領域から出口領域まで実質的にガイドするように配置されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１４】
光通過窓と、前記光通過窓又はその近傍に取り付けられたレンズと、を更に含み、前記レンズは、前記レンズの場所で前記光通過窓を通って入る光が、実質的に前記第１のＬＥＤの上に集光されるように配置されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【請求項１５】
前記制御装置が、前記制御装置を配置して、前記第１のＬＥＤを０．１０Ｗ以下、特に０．０５Ｗ以下の放射束で発光するように制御する少なくとも１つのモードと、前記制御装置が、前記第１のＬＥＤを０．２Ｗ超、特に０．４Ｗ超の放射束で発光するように制御する別のモードと、を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の皮膚トリートメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも第１のＬＥＤを備える皮膚トリートメント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を、例えば、黄疸の光線療法から美容脱毛のための毛根の光誘発性の凝固まで幅広く医学的及び美容的処置に使用できることは既知である。例えば、ニキビ治療又はしわ治療用、更に美容脱毛用などユーザーの皮膚の光処理用に家庭用装置が市販されている。特に美容脱毛用には、比較的短時間に皮膚に適用される光強度（例えば、５００ｍｓ以下）は、比較的高い必要がある（例えば、２Ｊ／ｃｍ２〜１００Ｊ／ｃｍ２の範囲の放射フルエンスは、以前に検討された）。これらの光フルエンスを得るための、レーザー又はフラッシュランプなどの光源は、広く検討された。光源としてのＬＥＤの使用は、皺低減又はニキビ治療などの特に皮膚トリートメントについて同様に検討されたが、必要な光束は、標準ＬＥＤを使用することができる。
【０００３】
特に美容的な光ベース脱毛について、皮膚は、相当に熱くなり得、皮膚色素沈着レベルが高すぎる場合は、許容できないレベルまで更に熱くなり得る。脱毛用のいくつかの皮膚トリートメント装置は、最初に皮膚色を測定し、次に光パルスごとに皮膚における許容可能な発熱につながる光フルエンスを自動的に適用することが既知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の皮膚トリートメント装置よりも改善された皮膚トリートメント装置、又は既知の装置よりも優れた代替を少なくとも提供する皮膚トリートメント装置を提供することが、本開示の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様に従って、少なくとも第１のＬＥＤ、少なくとも第１の制御可能な電流源、特に第１のＬＥＤを駆動するための第１の制御可能な定電流源、第１のＬＥＤに電流を供給する第１の状態と第１のＬＥＤに電流を供給しない第２の状態との間で少なくとも第１の制御可能な電流源の制御された切り替えを行うための制御装置、及び第１のＬＥＤに接続される又は接続可能な少なくとも第１の電流センサを有し、その結果第１の電流センサ及び第１のＬＥＤが少なくとも第１の制御可能な電流源の第２の状態で電流路を形成する皮膚トリートメント装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
提案される皮膚トリートメント装置は、例示的実施形態の詳細な説明、特に図面の参照により、更に明瞭にされる。
【図１Ａ】第１のＬＥＤを制御駆動し、第１のＬＥＤによって発生した光電流を読み出すための提案された皮膚トリートメント装置で使用される例示の回路の概略図であり、図１Ａは、第１のＬＥＤが駆動され、発光する回路の第１の状態を示す。
【図１Ｂ】図１Ａに示した回路の第２の状態の概略図であり、光露出のために第１のＬＥＤによって発生した光電流は、電流センサによって検出される。
【図２Ａ】第１のＬＥＤ及び第１の並列ＬＥＤを制御駆動するための提案された皮膚トリートメント装置で使用される別の例示の回路の概略図であり、図２Ａは、第１のＬＥＤ及び第１の並列ＬＥＤが駆動され、発光する第１の状態を示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示した回路の概略図であり、第１の並列ＬＥＤのみが駆動され、第１のＬＥＤは第１のＬＥＤによって発生した光電流を読み出すための第１の電流センサを有する電流路を形成する。
【図３】２つのＬＥＤと光ガイド構造とを備える提案された皮膚トリートメント装置の例示のヘッド部の概略断面図であり、３つの例示の光路が、ヘッド部の機能の典型的な例となるように示される。
【図４Ａ】直列接続したＬＥＤが発光駆動され、かつ直列接続したそれぞれが並列短絡スイッチを備える、第１の状態で示された、第１の直列接続したＬＥＤの列を制御駆動するための提案された皮膚トリートメント装置で使用される更なる例示の回路の概略図である。
【図４Ｂ】ＬＥＤのうちの１つが短絡される一方で、別のＬＥＤによって発生した光電流が電流センサによって読み出される、第２の状態の第１の代替で、図４Ａに示された回路の概略図である。
【図５】直列接続したＬＥＤの２系統の列を含む、提案された皮膚トリートメント装置で使用するための更なる例示の回路の概略図である。
【図６】直列接続したＬＥＤの並列なＭ系統の列を有し、各列はＮ個のＬＥＤを含む、Ｍ×ＮのＬＥＤ配列（ここでは４×４）の概略図である。
【図７Ａ】例示の集光器ユニットの描写である。
【図７Ｂ】例示の集光器ユニットの描写である。
【図８】例示の皮膚トリートメント装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
皮膚に光（具体的には少なくとも１つのトリートメント光パルスの形態で、多くの場合、１つの皮膚領域に、又は連続的に隣接する皮膚領域に一連の光パルスを適用することによって）を照射することにより、様々な種類の皮膚トリートメントを行い得ることが一般的に知られている。このような皮膚トリートメントには、皮膚再生、皺低減、ニキビ治療、及び（一時及び永久）脱毛（毛髪が強い光の照射によって必ずしも直ちに脱毛されるわけではないため、発毛減少又は発毛管理とも称される）が包含される。特に、一時及び／又は永久脱毛（発毛減少−以下で単に用語「脱毛」を使用するが、この用語は全ての光ベース脱毛の応用を包含するものとする）を実現するための皮膚トリートメントは、皮膚再生などに必要な放射束よりはるかに高い、単位面積あたりの光源によって放射された放射束を必要とする（皮膚領域に適用される光フルエンスが類似であり得るが、次に光パルスは、より長い時間にわたって適用される）。皮膚にトリートメント光パルス（又は複数パルス）を照射する目的で、レーザー光源、フラッシュランプ（例えばキセノンアークランプ）、及びＬＥＤなどの半導体光源といった様々な光源が検討されてきた。レーザー光源及びフラッシュランプは、脱毛に関して広く検討されているが、光源としてのＬＥＤの応用についてはほとんど検討されていない。これは、詳細には、短いパルス長（例えば、１０ｍｓ以下）で皮膚に照射される必要のある放射フルエンスが、レーザー又はフラッシュランプによって容易に与えられるためである。対照的に、本開示は、面発光半導体光源（surface emitting semiconductor light sources）を目的とする（以下で用語ＬＥＤを使用するが、これは、ＶＣＳＥＬ、ＶＥＣＳＥＬ、又はＯＬＥＤなどの他の固体光源を包含するが、伝統的な端放射半導体レーザーは包含しないものとする）。特にＬＥＤダイ（すなわち、パッケージ化されたＬＥＤに対して半導体ダイ）の配列、及び光ベースの一時又は永久脱毛のためのそれらの使用が考慮される。以下で用語ＬＥＤを使用する間、個々にパッケージ化されたＬＥＤの配列は、脱毛などの特定の皮膚トリートメントに必要とされる放射束を提供できない場合があるので（ただし他の皮膚トリートメントに十分な放射束を提供し得る）、この用語は個々にパッケージ化されたＬＥＤよりはむしろ、ＬＥＤダイを指す場合がある（例えば、基板に取り付けられた）。
【０００８】
欧州特許出願第１６１５３８１２．９号及び同第１６１５３８１３．７号が参照され、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。これらの２つの出願において、皮膚トリートメント及び特に脱毛用のＬＥＤダイの配列の使用が検討される。
【０００９】
例えば、使用される半導体材料に応じて、紫外（ＵＶ）光から赤外（ＩＲ）光まで、すなわち約２８０ｎｍ〜約１３００ｎｍの基本的にあらゆる波長で発光することができるＬＥＤが使用可能である。脱毛に好適なＬＥＤは、特に４９０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で放射してもよく、更には、特に７００ｎｍ〜９００ｎｍの遠赤かつ近赤外の範囲で放射してもよい。ＬＥＤは、典型的には
【００１０】
【数１】
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の比較的狭いスペクトル帯域幅で発光する。本開示において「波長」なる用語がＬＥＤの光出力に関して使用される場合、この波長は、ピーク発光波長、すなわち、ＬＥＤの発光曲線の最大値における波長を意味する。
【００１１】
上述したように、脱毛に使用される放射束は、比較的高く、家庭での使用及び／又は訓練されていない個人による使用が皮膚の過熱、したがって皮膚の火傷につながり得るというリスクを負う。皮膚の皮膚色素沈着レベルは、皮膚中のメラニンとして皮膚での発熱プロセスで重要な役割を果たすこと、このメラニンは、皮膚色をもたらし、特に６５０ｎｍ〜１０００ｎｍの波長範囲で光を強く吸収し、ヘモグロビン（すなわち、血液）又は水（Ｈ２Ｏ）の光吸収係数は、はるかに低いということが知られている。したがって皮膚色素沈着レベルは、毛根凝固を更に可能にしながら皮膚火傷を回避するために適用できる光強度に影響を与えることが一般的に知られている。自動皮膚過熱防止を提供するために皮膚色又は皮膚色素沈着レベルを測定し、測定結果に基づいて発光を制御することが以前に検討されてきた。
【００１２】
本開示では、発光体としてＬＥＤ（個々にパッケージ化されたＬＥＤであってもよいが、特に単位面積あたりの高い放射束を得るためのＬＥＤダイの配列）を使用すること、及び特に、少なくとも１つのＬＥＤを二重目的で使用すること、すなわち、ＬＥＤを発光体として、かつ光検出器として使用することが提案される。結果として、皮膚トリートメントパルスを提供するのに同様に使用されるＬＥＤのうち１つ（又はそれ以上）によって皮膚色測定を可能にすることができるので、これ以上の専用の皮膚色センサ（複数可）は、必要ない。明確さのために、提案される皮膚トリートメント装置は、ただ１つのＬＥＤのみを備えてもよいことを記載するが、提案される皮膚トリートメント装置が複数のＬＥＤを備え、次いで少なくとも（least）１つのＬＥＤが言及した二重目的のために使用される（代替的に、大部分又は全てのＬＥＤを、二重目的のために使用してもよい）こともまた、想到される。その結果、皮膚色測定は、実質的にトリートメントパルスが適用されるであろう位置で発生する（装置が測定とトリートメントパルス放射との間で大きく動くことはないと仮定する）。更に、下でより詳細に説明されるように、複数のＬＥＤが使用される場合に、空間的に分解された皮膚色測定もまた、使用可能になる。これは、トリートメントパルス及び特に空間的に分解された光照射の制御によって提供される全体的な放射束及び／又は放射フルエンスの自動設定を可能にする。集光器ユニットを使用して、ＬＥＤのそれぞれの光をユーザーの皮膚の関連する領域に送達してもよく、逆もまた同様、すなわちユーザーの皮膚の特定の領域から実質的に一意に関連するＬＥＤ上に放射される光を集光することも同様である。この方法で、皮膚色素沈着レベルの（天然又は人工の）局所的ピーク（例えば、肝斑又は入れ墨）を、低い放射フルエンス値で処理することができる、又は更には照射から除外することができることを保証し得る。
【００１３】
１つの半導体材料であるＬＥＤダイは、それ自体発光するのに適しているだけでなく（適切な電流がＬＥＤダイを通って流れるとき）、本来半導体材料の上に衝突する光に敏感でもある。専用のフォトダイオードが光検出用に提供されるが、任意のＬＥＤダイもまた感光効果を提供する。ＬＥＤダイは、前方方向に駆動されないとき、光センサとして使用されてもよい。半導体ダイの上に衝突する（適切な波長の）光は、電子正孔対を生じさせ、したがって電流路が提供されるとすぐにＬＥＤを通じて逆方向に流れる小さな電流を発生させ、この電流は、光強度に対して実質的に線形である。
【００１４】
本開示で提案される皮膚トリートメント装置はしたがって、言及した二重目的を果たすために制御装置によって使用され得る少なくとも第１のＬＥＤを有する。更に詳細に後述されるように、第１のＬＥＤ（「二重目的ＬＥＤ」）は、第１のＬＥＤの前方方向への駆動（第１のＬＥＤは次に発光体として作動する）と、対応する他の電流路を介して光電流の電流量の読み出し（第１のＬＥＤは次に光検出器として作動する）との間をスイッチすることができる回路内に提供される。第１の制御可能な電流源及び第１の電流センサのような対応の回路機構エレメントは、そのような回路の一部である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、提案される皮膚トリートメント装置は、少なくとも第１のＬＥＤ、少なくとも第１の制御可能な電流源、制御装置、及び少なくとも第１の電流センサを備える。第１のＬＥＤは、皮膚トリートメント、特に脱毛に好適な高光束での光パルスの放射に特に適し得る。このような第１のＬＥＤは、少なくとも０．１ワット（例えば、少なくとも０．２Ｗ又は少なくとも０．４Ｗ）の放射束を特に有してもよい。複数のＬＥＤが使用されるいくつかの実施形態では、第１のＬＥＤは、高い放射束でトリートメント光パルスを放射するのに好適でない場合があるが、次に第１のＬＥＤは、例えば、表示目的のためなど、低い放射束の光を放射するのに適している場合がある（第１のＬＥＤは、次に０．１ワット以下（例えば、０．０５Ｗ又は０．０２Ｗ）の放射束で駆動され得る。そのような表示器ＬＥＤを使用して、トリートメントＬＥＤの配列の有効なトリートメント領域のサイズを視覚的に表示することができる。
【００１６】
制御装置は、第１の制御可能な電流源と結合され、その結果、第１の制御可能な電流源は、少なくとも第１のＬＥＤを駆動するために第１の制御可能な電流源が（特に所定の又は制御可能な）電流を供給する第１の状態と、第１の制御可能な電流源が第１のＬＥＤに電流を供給しない第２の状態との間でスイッチされ得る。第１の制御可能な電流源は、供給される電流のレベルを制御するために電流部（例えば、トランジスタ、ＦＥＴ、又はＭＯＳＦＥＴとして実現される）にスイッチを特に含んでもよい。いくつかの実施形態では、例えば、更なる並列ＬＥＤが第１のＬＥＤに対して並列な回路分岐内に配置され、並列ＬＥＤもまた第１の制御可能な電流源によって駆動される実施形態において、更なる分離スイッチが、第１の制御可能な電流源と第１のＬＥＤとの間に配置され得る（更なる詳細を後述する）。
【００１７】
第１の電流センサは、少なくとも第１の制御可能な電流源の第２の状態で（閉）電流路を形成するように第１のＬＥＤに接続される又は接続可能である。第１の制御可能な電流源の第２の状態において、第１のＬＥＤが駆動されないとき、第１のＬＥＤの光露出は、逆方向の小さな光電流の発生につながり、逆電流は次に（閉）電流路を通って、したがって第１の電流センサを通って流れる。第１の電流センサは、次に光露出下で第１のＬＥＤによって発生した逆光電流の大きさを示す第１の信号を提供するように、かつ次に異なる光露出レベルを検出することを可能にする第１の信号を提供するように配置され得る。第１の電流センサは、第１のＬＥＤと接続されてもよく、また高いオーム抵抗を有してもよく、その結果、第１のＬＥＤが駆動されるとき、基本的に第１の電流センサを通って電流は流れない。あるいは、第１の電流センサは、少なくとも第１の制御可能な電流源の第２の状態で電流路を閉じ、第１の制御可能な電流源の第１の状態で開くために、例えば、第１のＬＥＤと第１の電流センサとの間で制御装置と結合される接続スイッチを提供することによって、第１のＬＥＤに接続可能であるように配置される。提案される設計によって、第１の電流路は、第１のＬＥＤを前方方向に駆動するように存在し、第２の電流路は、第１の電流路が動作しないときに第１のＬＥＤを通って逆方向に流れる光電流を読み出すために存在する。
【００１８】
第１の電流センサによって提供される第１の信号は、特に制御装置に送達されてもよく、制御装置は、第１の信号に基づいて次のトリートメントパルスにおいて第１のＬＥＤによって送達されるように放射フルエンス及び／又は放射束を設定してもよい。動作中、第１の信号は、第１のＬＥＤによって「見られる」光量に敏感である。皮膚を照らす光源（別のＬＥＤ又は一般的な光源のどちらか）が存在する（ただし第１のＬＥＤではない）場合、第１のＬＥＤに到達する光量は、その光が第１のＬＥＤに光学的に割り当てられた皮膚を通って進む必要があるので、皮膚色素沈着レベルの基準になる。更に下でより詳細に説明されるように、皮膚トリートメント装置は、複数のＬＥＤを含んでもよく（いくつかの実施形態では、これらは規則的なＭ×Ｎマトリクスに配置され得る）、その結果空間的に分解された皮膚色素沈着レベルを判定することができ、入れ墨又は肝斑などの皮膚色素沈着における局所的ピークは、例えば、対応のＬＥＤが次のトリートメントパルス中にオフに切り替わる場合など次のトリートメントパルスによる照射から除外することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第１のＬＥＤに加えて少なくとも第１の並列ＬＥＤが存在し、第１の並列ＬＥＤは、第１のＬＥＤの回路分岐に対して並列な回路分岐内に配置される。第１の制御可能な電流源は、両方のＬＥＤを駆動するのに使用され得るが、代替では、並列分岐内に第２の制御可能な電流源が提供されて、第１の並列ＬＥＤを独立して駆動する。更に又はあるいは、第２の電流センサは、第１の並列ＬＥＤに接続され得る又は接続可能であり得、その結果、第１のＬＥＤと第１の電流センサとについて既に記載したように第１の並列ＬＥＤと第２の電流センサとの間に（閉）電流路を形成することができる。
【００２０】
制御装置は、第１及び第２の制御可能な電流源を制御するための２つのモードを有してもよい。第１のモードでは、第１のＬＥＤは発光駆動され、第１の並列ＬＥＤも同様に発光駆動される（その結果、ＬＥＤはトリートメント光パルスを提供する）。第２のモードでは、典型的にはトリートメントパルスで使用されるより低い放射束で、第１の並列ＬＥＤは発光駆動され、第１のＬＥＤは第１の電流センサと接続され、光電流は第１の電流センサによって読み出され、その結果、第１のＬＥＤの光露出レベルを示す第１の信号を、第１の電流センサによって制御装置に送信することができ、制御装置は、次に少なくとも次のトリートメントパルスにおいて適用される第１のＬＥＤの放射束を設定してもよい。ここで、制御装置はまた、２つのＬＥＤ間の光路が、両方のＬＥＤに光学的に割り当てられた皮膚の皮膚色素沈着を含んだまま、次のトリートメントパルスにおいて第１の並列ＬＥＤによって適用される放射束を設定（パルス周期を固定してもよい）してもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、皮膚トリートメント装置は、少なくとも第１の直列接続したＬＥＤの列を含み、その列は、第１のＬＥＤ及び少なくとも第２のＬＥＤを含む。更に、少なくとも第１の並列ＬＥＤは、第１の直列接続したＬＥＤの列を含む回路分岐に対して並列な回路分岐内に配置されてもよく、又は少なくとも第２の直列接続したＬＥＤの列は、第１の並列ＬＥＤを含み、そのような並列回路分岐内に配置されてもよい。一般に、それぞれが少なくとも１つのＬＥＤを含む、複数の３系統以上の並列な回路分岐を配置してもよく、各分岐において異なる数のＬＥＤが存在してもよいが、あるいは、それぞれの並列回路分岐は、同数のＬＥＤを含んでもよい。その結果、そのような回路は、ＬＥＤのＭ×Ｎマトリクス配置を特徴とすることができ、Ｍは並列回路分岐の数であり、Ｎはそのような並列回路分岐それぞれにおける直列接続したＬＥＤの数である。
【００２２】
少なくとも第１の直列接続したＬＥＤの列を使用する実施形態において、第１の直列接続したＬＥＤの列のＬＥＤのそれぞれは、対応するＬＥＤに並列に配置された短絡スイッチを有してもよい。その結果、読み出しモードにおいて、選択したＬＥＤの光電流を短絡することができ、特に第１の直列接続したＬＥＤの列のＬＥＤのうちの１つのＬＥＤだけが連続的に短絡されず、その光電流を次に第１の直列接続したＬＥＤの列を有する閉電流路内に配置された対応する第１の電流センサによって測定することができる（いわゆる直列接続したＬＥＤの多重化）。短絡スイッチは、特に制御装置によって制御可能である。
【００２３】
一般に、少なくとも１つのトリートメント光パルスの放射及び／若しく光電流の測定で使用される並びに／又は表示目的のために使用される皮膚トリートメント装置の第１のＬＥＤ（又は複数若しくは全てのＬＥＤ）は、特にＰＣＢなどのキャリアに取り付けられ得るＬＥＤダイとして実現されてもよく、特にキャリアは、セラミックキャリアであってもよく、更に、特にキャリアは、熱伝導性キャリアであってもよい（例えば、セラミックメッキ金属キャリア）。
【００２４】
いくつかの実施形態では、皮膚トリートメント装置は、第１のＬＥＤによって放射された光が実質的に集光器ユニット上の入口領域を介して集光器ユニットの出口領域に集光されるように配置されている集光器ユニットを含む。追加的又は代替的に、集光器ユニットは、出口領域を介して入る光（例えば、皮膚を出る光）を、入口領域を介して第１のＬＥＤ上に集光させるように配置される。理論に束縛されるものではないが、そのような集光器ユニットは、第１のＬＥＤによって放射される光の最大約８０％を出口領域に集光することができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、皮膚トリートメント装置は、光通過窓、及び光通過窓又はその近傍に取り付けられたレンズを含み、その結果、レンズの場所で光通過窓を通って入る光が、実質的に第１のＬＥＤ上に集光される。複数のＬＥＤの場合では、レンズ配列を使用してもよく、レンズ配列の各レンズは、ＬＥＤの１つに一意に割り当てられる。
【００２６】
以下に、本開示に従ういくつかの例示の実施形態を検討する。
【実施例】
【００２７】
実施例１：発光及び光検出に使用される単一ＬＥＤ
図１Ａ及び図１Ｂに示される第１の例では、第１のＬＥＤ５０、制御装置５１、第１の制御可能な電流源５３、及び第１の電流センサ５４を含む、提案される皮膚トリートメント装置の電子回路４０が模式的に示されている。制御装置５１と結合される更なる第１の接続スイッチ５５が同様に存在するが、第１のＬＥＤ５０と第１の電流センサ５４との間に閉電流路を形成するためのこの第１の接続スイッチ５５は、任意であり、第１の電流センサが、例えば、高オーム抵抗などを有する場合には不要になることがある。図１Ａは、第１のＬＥＤ５０が発光体として使用される電子回路４０の状態を示し、図１Ｂは、第１のＬＥＤ５０が光検出器として使用される電子回路４０の状態を示す。図１Ａでは、第１の制御可能な電流源５３は、第１のＬＥＤ５０を通って流れる順方向電流Ｉｆを供給する第１の状態で制御装置５１によってスイッチされる。第１の制御可能な電流源５３は、駆動電流Ｉｆを供給するように制御されるスイッチ５２（例えば、トランジスタ、ＦＥＴ、又はＭＯＳＦＥＴにより実現される）を含んでもよく、図１Ａにおいて、これは「閉じた」スイッチ５２によって示されており、電流源の対応するトランジスタが「オン」になることを意味する。第１の電流源５３は、第１の制御可能な定電流源として実現されてもよい。電流Ｉｆは、第１のＬＥＤ５０の半導体材料にとって十分であり、その結果、電子正孔対は、発光下で再結合することができる。第１の電流センサ５４は、図１Ａにおいて、開いた接続スイッチ５５によって第１の制御可能な電流源５３から切断されている、又は代替的に若しくは追加的に、第１の電流センサ５４は、第１の制御可能な電流源５３からの電流を短絡させない方法で構築され得る。第１の電流センサ５４は、ここでは制御装置５１と結合されている。
【００２８】
図１Ｂに示される状態で、制御装置５１は、第１のＬＥＤ５０に向かって電流を生じない第２の状態へと、第１の制御可能な電流源５３をスイッチした。スイッチ５２は、「開」として示されており、スイッチ５２を実現する対応のトランジスタが、「オフ」になること、すなわち、電流を流れさせないことを意味している。第１の接続スイッチ５５は閉じている。第１のＬＥＤ５０及び第１の電流センサ５４は、次に閉電流路を形成する。ひとたび電子正孔対を生成する適切な波長の光が、第１のＬＥＤ５０の半導体材料の上に衝突すると、第１の電流センサ５４を通って流れる逆電流Ｉｒが、発生する。第１の電流センサ５４は、逆電流Ｉｒのレベルを示し、したがって第１のＬＥＤ５０上に露出する光の強度の基準を表す第１のセンサ信号Ｓを提供するように配置される。
【００２９】
第１の電流センサ５４は、任意の好適な方法で実現されてもよく、第１のセンサ信号Ｓとして、電流信号、電圧信号、又はデジタル信号を提供し得る。第１の電流センサ５４は、とりわけ、ホール効果センサ、変圧器、若しくはレジスタ、又は増幅器の入力を含んでもよい。第１の電流センサ５４は、電流電圧変換器ユニットとして（例えば、トランスインピーダンス増幅器として）特に配置されてもよい。第１のセンサ信号Ｓは、ここでは第１の電流センサ５４によって制御装置５１に対して提供され、次の発光モードで（特に次のトリートメントパルス放射について）第１のＬＥＤ５０によって提供される光束が制御されるように第１のセンサ信号Ｓに応じて第１の電流源５３を制御することができる。
【００３０】
実施例２：互いに並列に配置された２個のＬＥＤ
図２Ａ及び図２Ｂに示される第２の例示の実施形態では、電子回路４１が、第１の制御可能な電流源３００によって両方共に駆動される第１のＬＥＤ１０１及び第１の並列ＬＥＤ１０２を包含する複数のＬＥＤ１００を含んで示される（簡略化のため、第１の制御可能な電流源の状態を可視化するために更なるスイッチを示さない）。第１のＬＥＤ１０１は、第１の制御可能な分離スイッチ４０１を介して第１の制御可能な電流源３００と接続可能かつ分離可能であり、第１の並列ＬＥＤ１０２は、第２の制御可能な分離スイッチ４０２を介して第１の電流源３００と接続可能かつ分離可能である。第１及び第２の制御可能な分離スイッチ４０１、４０２は、第１及び第２の制御可能な分離スイッチ４０１、４０２の制御された開閉のために制御装置６１と接続されている。ＬＥＤ１０１、１０２のそれぞれは、１つのＬＥＤが電流を引き込み過ぎることから保護する保護レジスタ７０１及び７０２をそれぞれ有する。保護レジスタの使用は、別個の制御可能な電流源が使用される場合に必要がないことがある。図２Ａでは、第１及び第２の制御可能な分離スイッチ４０１及び４０２は、閉じており、電流Ｉ１は、第１のＬＥＤ１０１を通って流れ、電流Ｉ２は、第１の並列ＬＥＤ１０２を通って流れる。電流源の印加される電圧範囲は、ＬＥＤ１０１、１０２上の電圧がＬＥＤを発光させるように十分な高さで選択され、この発光の強度は、対応するＬＥＤを通じて流れる電流の高さに依存している。第１のＬＥＤ１０１及び第１の並列ＬＥＤ１０２は、図２Ａにおいて発光体として使用される。ＬＥＤ１０１及び１０２は、両方共、赤外（ＩＲ）波長範囲で、例えば、８５０ｎｍで放射するように配置され得る（発光を生じる最小バイアス電圧は、そのとき約１．５Ｖである）。放射される放射線は、例えば、ニキビ治療、皺低減、又は脱毛など、ユーザーの皮膚を処理するために使用され得る。電流電圧変換ユニットとして実現され得る第１の電流センサ５００は、第１のＬＥＤが光検出器として使用されるとき、閉電流路を形成するように第１のＬＥＤ１０１と接続可能であり（図２Ｂ）、図１Ｂと比較することができる。再度、任意の第１の接続スイッチ５０５が開状態で示されている。図２Ａに示されるように、制御装置６１は、ＬＥＤ１０１及び１０２のそれぞれが発光体として使用されるように電子回路４１を制御する。
【００３１】
図２Ｂは、電流源３００から供給された電流が第１のＬＥＤ１０１を通じて流れることができないように、制御装置６１が第１の制御可能な分離スイッチ４０１を開いた電子回路４１の状態を示す。第１のＬＥＤ１０１はしたがって、発光体として動作しない。既に説明したように、周辺光は半導体内で電子正孔対を生成し得るので、半導体装置としての第１のＬＥＤ１０１は、一般に周辺光を認識する（光が適切なエネルフィー又は波長を有する場合）。小さい電流Ｉ３は、周辺光が第１のＬＥＤ１０１の上に（すなわち、ＬＥＤの半導体ダイの上に）衝突するとき、次に第１のＬＥＤ１０１を通って逆方向に流れる。電流Ｉ３は、光強度に応じて実質的に線形である。第１のＬＥＤ１０１は、したがって図２Ｂに示される状態で光検出器として使用することができる。第１の電流センサ５００を使用して、電流Ｉ３の高さを示す第１のセンサ信号Ｓ１を生成することができ、第１のセンサ信号Ｓ１はその後更なる分析に使用されてもよく、例えば、第１のセンサ信号ｓ１は、制御装置６１の中に供給されてもよい。第１のセンサ信号Ｓ１は、第１のセンサ信号Ｓ１の更なる処理にデジタル値を使用するように、特にアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）の中に供給されてもよい。光検出モードにおける逆電流Ｉ３の流れは、比較的小さいので、特にトランスインピーダンス増幅器を、第１の電流センサ５００として使用してもよい。第１の並列ＬＥＤ１０２は、このモードにおいて発光体として更に使用される（第１の並列ＬＥＤの放射束は、皮膚トリートメントの目的ではなく照明の目的のみに適した低い値に設定されてもよい）。
【００３２】
第１のＬＥＤに対して、第１の制御可能な電流源３００は（第１の制御可能な分離スイッチ４０１と組み合わせて見られる）図２Ａにおいて第１の状態にあると理解され、駆動電流は、第１のＬＥＤで提供され、図２Ｂにおける第２の状態では、電流は第１のＬＥＤに供給されない。
【００３３】
図３は、皮膚トリートメント装置の例示のヘッド部１１の概略図である。ヘッド部１１は、第１のＬＥＤ１０１Ａ及び第１の並列ＬＥＤ１０２Ａ（例えば、図２Ａ及び図２Ｂを参照して検討されたＬＥＤ１０１及び１０２）を含む。ヘッド部１１は、ＬＥＤ１０１Ａ、１０２Ａから皮膚表面１０００に放射された光をガイドするための集光器ユニット８００（光ガイドとも呼ばれ得る）を更に含む（ここで、ヘッド部１１は、皮膚１０００に直接触れるように示されており、皮膚トリートメント装置は所定の距離でも動作し得るが、これは皮膚トリートメント装置の自然な操作の状態であり、皮膚トリートメント装置は、ヘッド部１１が皮膚と接触していない場合は、少なくともトリートメント発光を阻害し得る）。集光器ユニット８００はまた、皮膚表面からＬＥＤ１０１Ａ及び１０２Ａへ、放射された光をガイドするのにも適している。集光器ユニット８００は、２つのレンズ部８０１及び８０２を含み、これらはそれぞれ、ＬＥＤ１０１Ａ及び１０２Ａのうちのそれぞれ１つと一意に関連している。ヘッド部１１は、フレーム９２０、及び例えば、透明な（合成）サファイヤガラス窓によって実現される光通過窓（light pass window）９１０を更に含む。ここで、皮膚接触センサ９３１がフレーム９２０内に配置され得ることが示される（皮膚接触センサ９３１は、単一センサエレメントを含んでもよいか、又は複数のセンサエレメントを含んでもよい）。以前に示されたように、皮膚トリートメント装置は、皮膚接触が検出されない場合又は皮膚までの距離が一定の所定の閾値距離を下回らない場合、発光を阻害し得る。皮膚接触センサ９３１は、静電容量型センサとして光反射センサ（optical reflex sensor）として、又は皮膚接触センサ９３１を皮膚の上に押圧することによって起動される機械的スイッチとして、実現されてもよい。
【００３４】
レンズ部８０１及び８０２のそれぞれは、対応の頂部入光面及び底部入光面８０１Ａ、８０１Ｂ及び８０２Ａ、８０２Ｂを有する。頂部入光面８０１Ａ及び８０２Ｂは、２つのＬＥＤ１０１Ａ及び１０２Ａによって放射された光がこれらの入光面８０１Ａ、８０２Ａによって集められるように、２つのＬＥＤ１０１及び１０２にそれぞれ近接して配置される。第２のＬＥＤ１０２Ａによって放射された光は、入光面８０２Ａによって集光され、入光面８０２Ｂ（次に出光面の役割を果たす）を介して図３に示される皮膚領域Ａ２の上に送達される（すなわち、集中される）。３つの考えられる光路Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３を図３に示す。光路Ｐ１は、光が隣接する皮膚領域に向かって移動するように皮膚内部で散乱される、第２のＬＥＤ１０２Ａによって放射された例示の光線（例えば、単一光子）であり、皮膚領域Ａ１に関して光が皮膚表面で放射されるように、その光線は再度散乱し、皮膚領域Ａ１で放射された光は、レンズエレメント８０１を介して第１のＬＥＤ１０１Ａの上に集光される。光路Ｐ２は、集光器ユニット８００のレンズエレメント８０２によって皮膚領域Ａ２の上にガイドされるＬＥＤ１０２Ａによって放射された光の例であり、その光は、皮膚において散乱され、皮膚領域Ａ１及びＡ２の外側へ移動する。最後に、光路Ｐ３は、皮膚の中へ移動する、ＬＥＤ１０２Ａによって放射されている光を示し、その光は吸収されるようになる。明らかに、無原則な光路が存在し、示された光路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、単に一般概念を明らかにするために示されている。最終的に第１のＬＥＤ１０１Ａに到達するであろう光は、皮膚色素沈着レベルが高い場合に、（光路Ｐ３によって示されるように）皮膚に吸収されるようになる可能性が高いことは明らかである。第１のＬＥＤ１０１Ａに到達する光量は、したがって、皮膚領域Ａ１及びＡ２における皮膚色素沈着レベルの基準である。
【００３５】
皮膚領域Ａ１又はＡ２をカバーする強い局所的皮膚色素沈着レベル（例えば、入れ墨によって引き起こされる）は、次に第１のＬＥＤ１０１Ａを通る低い逆電流を引き起こすが、第１の並列ＬＥＤ１０２Ａが光検出器として、かつ第１のＬＥＤ１０１Ａが発光体として使用されたとき、低い電流もまた第１の並列ＬＥＤ１０２Ａを通って測定される。結果として、制御装置は、次のトリートメントパルス周期の間にＬＥＤ１０１Ａ及びＬＥＤ１０２Ａをオフにする。強い局所的皮膚色素沈着がＬＥＤの１つと関連する皮膚領域を部分的にのみカバーする場合、他のＬＥＤと関連する皮膚領域で局所的な強い皮膚色素沈着は存在しないが、ＬＥＤ１０１Ａ及び１１０２Ａの両方を次のトリートメントパルス周期で使用することができる。ＬＥＤの分解能サイズを約１ｍｍ２と仮定すると、トリートメントパルスによる、強く色素沈着した皮膚の部分的な適用範囲（例えば、約０．５ｍｍ２の領域をカバーする）は、概して有害ではなく、それはそのような小さな皮膚領域で発生した熱は、より低温の隣接する皮膚領域へ急速に分散され得るためである。トリートメントパルスは、強い色素沈着レベルが大きな領域、特にＬＥＤ１０１Ａ又は１０２Ａのうちの１つと関連する全領域をカバーしている場合、（局所的に）低減又はオフにされる（いくつかの実施形態では、これは約１ｍｍ２及びそれ以上の皮膚領域であってもよい）。
【００３６】
少なくとも第１のＬＥＤを光検出器として使用する方法、及びこれをどのように利用して皮膚トリートメント装置を制御するかは、以下に説明される。
【００３７】
図３を参照して詳細に説明されたように、集光器ユニットを使用して、例えば、第１の並列ＬＥＤ１０２Ａ（図２Ａ及び図２Ｂ中のＬＥＤ１０２）によりユーザーの皮膚の領域上に放射された光を集光させてもよく（操作中に、皮膚トリートメント装置がユーザーの皮膚の上に置かれていることを意味する）、その光は、隣接する皮膚領域への散乱プロセスを介して移動することになる。散乱した光は、最終的にこれらの隣接する領域内の皮膚を再び出ることになり、次にレンズ（集光器ユニットの一部であってもよい）を介して、例えば、ＬＥＤ１０１Ａ上に集光することができ、このＬＥＤ１０１Ａは、図１Ｂに示されるように制御されるとき、次にそのレンズと関連する対応の皮膚領域から放射された光の強度を測定することができる。このようにして、第１のＬＥＤ１０１Ａは、ここでは第１の二重目的ＬＥＤとして利用される。
【００３８】
全体的な皮膚色素沈着に応じて、及び更に（肝斑又は入れ墨によって引き起こされ得るような）局所的な皮膚色素沈着の差異に応じて、ＬＥＤ１０１Ａに到達する光量（又は換言すれば、ＬＥＤ１０１Ａによって受容される光束とＬＥＤ１０２Ａによって放射される光束の割合）は、実質的に測定の場所における皮膚色素沈着レベルの基準である。ＬＥＤ１０２（図２Ｂ）上に衝突する光によって発生した電流Ｉ３は、したがって皮膚色素沈着レベルを示し、皮膚色素沈着レベルの測定後に適用され得る次のトリートメントパルスで複数のＬＥＤ１００の発光を制御するために使用することができる。高い皮膚色素沈着レベルは、したがって、強すぎる光吸収による皮膚の火傷を回避するための、放射された光束の制御した減少をもたらし得る。制御装置６１は、したがって皮膚色素沈着レベルを測定するために図２Ｂに示される複数のＬＥＤ１００をまず駆動してもよく、次にトリートメントパルスで放射される光強度を決定してもよく（ＬＥＤ１０１及び１０２で供給される電流レベルの決定を意味する）、次に測定した皮膚色素沈着レベルに適応する電流Ｉ１及びＩ２を供給することによりトリートメントパルスを適用するために、図２Ａに示される複数のＬＥＤ１００を制御してもよい。図２Ｂに示される皮膚色素沈着レベル決定に使用されるＬＥＤ１０２によって放射された光束は、特に典型的なトリートメント光束より低くてもよい。複数のＬＥＤ１００によるトリートメント光の放射は、測定した皮膚色素沈着レベルが安全なトリートメントにとって高すぎる場合（自然に又は人工的に強く色素沈着した皮膚に関する場合であってもよい）、更にオフにされてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、電流電圧変換ユニットはまた、ＬＥＤ１０２のためにも存在し、その結果、ＬＥＤ１０２を同様に二重目的ＬＥＤとして利用することができる。
【００４０】
実施例３：直列に配置された２つのＬＥＤ
図４Ａ及び図４Ｂは、第１の直列接続したＬＥＤの列１００Ｂを有する例示の電子回路４２を示し、第１の直列接続したＬＥＤの列１００Ｂは、直列に配置されている第１のＬＥＤ１０１Ｂ及び第２のＬＥＤ１０２Ｂを含む。この例では、第１の直列接続したＬＥＤの列１００Ｂは、使用可能である（すなわち、第１の状態である）とき電流Ｉ４を供給する第１の制御可能な電流源６００Ｂと接続されている。制御装置６１Ｂは、第１及び第２の制御可能な短絡スイッチ４１１Ｂ、４１２Ｂと制御可能に接続される。第１の制御可能な短絡スイッチ４１１Ｂは、第１のＬＥＤ１０１Ｂのみと並列に接続されており、第２の制御可能な短絡スイッチ４１２Ｂは、第２の制御可能な短絡スイッチ４１２Ｂのみと並列に接続されている。更に、電流電圧変換ユニットとして実現され得る第１の電流センサ５００Ｂは、閉電流路（制御可能な接続スイッチ５０５Ｂが存在する）を形成するように、第１の直列接続したＬＥＤの列１００Ｂと接続可能に配置されている。図４Ａでは、第１のＬＥＤ１０１Ｂ及び第２のＬＥＤ１０２Ｂが発光体として使用されることが示されており、電流は、第１の状態にある第１の制御可能な電流源６００Ｂから供給される。第１及び第２の制御可能な短絡スイッチ４１１Ｂ及び４１２Ｂは、開いている。定電流Ｉ４は、ＬＥＤ１０１Ｂ及び１０２Ｂを通って流れており、利用可能電圧Ｖ＋は、ＬＥＤ１０１Ｂ及び１０２Ｂが発光するのに十分である。
【００４１】
一般に、（定）電流が流れる回路経路においてＬＥＤを接続する導線は、１アンペア（Ａ）、特に最大約４Ａなどの大きなサイズの電流に対応するように配置される。短絡された逆電流が流れる回路経路内においてＬＥＤと制御可能な短絡スイッチを接続する導線、又は第１の電流センサと第１の直列接続したＬＥＤの列１００Ｂを接続する導線は、比較的小さな逆電流に対応しさえすればよく、それは典型的には１０ｍＡ以下である。したがって、光検出モードに関する追加の回路機構は、比較的小さいものとして実現することができ、対応するＬＥＤのすぐ下に置かれた小さなダイ上で実現され得る。例えば、ＬＥＤは、（セラミック又はセラミックメッキ）キャリア上に置かれたＬＥＤダイとして実現され得、光検出用の回路機構は、キャリア上の（又は多層キャリア内の）細かな（例えば、幅５０μｍ以下）線として実現され得る。このことは、一般に本明細書で検討された全ての例で有効である。
【００４２】
図４Ｂでは、図４Ａと同じ電子回路４２が示されるが、ここで第１の制御可能な電流源６００Ｂは、制御装置６１Ｂによって第２の状態にスイッチされており、したがって第１の制御可能な電流源６００Ｂは、電流を供給しない。第１のＬＥＤ１０１Ｂは、光検出器として使用されている。図４Ｂに示される回路の状態では、第１のＬＥＤ１０１Ｂによって発生した逆電流Ｉ５は、第１の電流センサ５００Ｂによって読み出され、第１のＬＥＤ１０１Ｂ上に衝突する光によって引き起こされる第１のＬＥＤ１０１Ｂを通って流れる逆電流Ｉ５の高さを示す第１のセンサ信号ＳＢは、第１の電流センサ５００Ｂによって生成される。光が第２のＬＥＤ１０２Ｂ上に衝突するときに第２のＬＥＤ１０２Ｂによって発生した逆電流Ｉ６は、閉じた第２の制御可能な短絡スイッチ４１２Ｂによって短絡され、したがって第１の電流センサ５００Ｂを通って流れない。図４Ｂに示されるような状況は、第１のセンサ信号ＳＢを生成するのに必要な一定期間続いてもよい。次の工程で、制御装置６１Ｂは、別の期間中に、第２のＬＥＤ１０２Ｂ上に衝突する光量を表すセンサ信号を、第１の電流センサ５００Ｂによって判定できるように第１の制御可能な短絡スイッチ４１１Ｂを閉じ、第２の制御可能な短絡スイッチ４１２Ｂを開いてもよい。制御装置６１ＢがＬＥＤ１０１Ｂ及び１０２Ｂを光検出モードで維持する間、別個の光源（図示せず）を使用して皮膚を照射してもよい。
【００４３】
一般にかつ全ての実施形態で有効に、ＬＥＤ１０１Ｂ及び１０２Ｂを逆電圧で駆動する必要はないが、いくつかの実施形態では、逆電圧は、ＬＥＤ１０１Ｂ及び１０２Ｂで印加され、逆電圧は、ＬＥＤを通る暗電流を減少させ、決定したセンサ信号の信号ノイズレベル及び周波数スペクトルを増加させる傾向がある。
【００４４】
実施例４：互いに並列な回路分岐内に配置された２つの直列接続したＬＥＤの列
図５は、第１の直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃ及び第２の直列接続したＬＥＤの列８０２Ｃを含む別の例を示す。直列接続したＬＥＤの列のそれぞれは、２つのＬＥＤを含み、その結果、この配置は、ＬＥＤの２×２マトリクス配置として記載され得る。第１の直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃにおいて、第１のＬＥＤ１０１Ｃ及び第２のＬＥＤ１０２Ｃは、直列に配置され、第２の直列接続したＬＥＤの列８０２Ｃにおいて、第１の並列ＬＥＤ１０３Ｃ及び第２の並列ＬＥＤ１０４Ｃは直列に配置されている。第１及び第２の直列接続したＬＥＤの列８００１Ｃ及び８０２Ｃは、第１及び第２の制御可能な電流源６０１Ｃ及び６０２Ｃにそれぞれ接続されている。更に、それぞれの直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃ及び８０２Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂを参照して検討してきたようにそれぞれＬＥＤの１つに並列に接続されている制御可能な短絡スイッチ４１１Ｃ、４１２Ｃ及び４１３Ｃ、４１４Ｃを含む。制御可能な短絡スイッチ４１１Ｃ、４１２Ｃ、４１３Ｃ、４１４Ｃは全て、制御装置６１Ｃと接続されている。第１の電流センサ５０１Ｃは、第１の制御可能な接続スイッチ５０５Ｃを介して第１の直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃと接続されて、電流路を形成し、第２の電流センサ５０２Ｃは、第２の制御可能な接続スイッチ５０６Ｃを介して第２の直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃと接続可能である。したがって、直列接続したＬＥＤの列８０１Ｃ及び８０２Ｃのそれぞれは、実質的に図４Ａ及び図４Ｂに示される配置のコピーである。２×２マトリクスで配置された複数のＬＥＤはまた、規則的な２×２マトリクスで物理的に配置されてもよいが、これは必要条件ではなく、実際にＬＥＤは、物理的にマトリクス配置と全く異なって配置されてもよい（例えば、無作為に）。
【００４５】
以下の２つのモードは、制御装置６１Ｃによって制御可能であり得る。
ａ）トリートメントモード：第１及び第２の制御可能な電流源は、それぞれ第１の状態であり（すなわち、電流源は電流を供給して割り当てられたＬＥＤの列内の対応するＬＥＤを駆動する）、かつ制御可能な短絡スイッチ４１１Ｃ〜４１４Ｃは全て開いている。電流は、制御可能な電流源６０１Ｃ及び６０１Ｃから供給され、ＬＥＤ１０１Ｃ〜１０４Ｃは、意図されたトリートメントにとって十分な放射束で発光する。
ｂ）光検出モード：第１又は第２の制御可能な電流源６０１Ｃ又は６０２Ｃのうち１つが動作しておらず（すなわち、第２の状態であり、電流を供給しない）、そのとき対応する他の制御可能な電流源は、使用可能である（すなわち、第１の状態であり、電流を供給する）。比較的小さな定電流は、使用可能の制御可能な電流源によって供給してもよい。その結果、使用可能の制御可能な電流源によって駆動された対応する直列接続したＬＥＤの列のＬＥＤは、対応する他の直列接続したＬＥＤの列のＬＥＤによる光検出に十分な放射束で発光する。制御装置６１Ｃは、動作不能の制御可能な電流源に関係するＬＥＤの制御可能な短絡スイッチのうち１つを閉じ、その他を開いたままにする。その結果、（上記実施例３を参照して検討されてきたように他のＬＥＤを通って流れる逆電流は短絡されるが）開いた制御可能な短絡スイッチにより対応するＬＥＤを通って流れる逆電流は、対応する電流センサによって判定することができる。信頼できる測定のために十分な強度の散乱した光を受容するために、ＬＥＤを物理的に互いに近接して配置してもよい。制御装置６１Ｃは、他のＬＥＤの逆電流をサンプリングするために、次に閉じた制御可能な短絡スイッチを開いて、同じＬＥＤの列の他の短絡スイッチを閉じてもよい。制御装置６１Ｃは、駆動された直列接続したＬＥＤの列が発光する間に、他の直列接続したＬＥＤの列から逆電流を連続的に読み出すために、次にここまで使用不能の制御可能な電流源を使用可能にしてもよく、ここまで使用可能の制御可能な電流源を使用不能にする。
【００４６】
実施例５：Ｍ×Ｎの直列接続したＬＥＤの配置
図６は、それぞれが４個の直列接続したＬＥＤを含む４系統の直列接続したＬＥＤの列８０１Ｄ〜８０４Ｄの４×４マトリクス配置の概略図である。これは、一般的なＭ×Ｎ配置、すなわち、各列がＮ個の直列接続したＬＥＤを有するＭ系統の直列接続したＬＥＤの列を用いた配置の一例として理解されるだろう。他の例は、例えば、１０×１０マトリクス配置又は１６×５マトリクス配置であるが、一般にＬＥＤは、任意のサイズを有するマトリクスで配置されてもよい。図５が参照され、各ＬＥＤと並列に接続された制御可能な短絡スイッチ及び列８０１Ｄ〜８０４Ｄのそれぞれの電流センサがここで同様に存在することが理解されるだろう。実施例４に関して上で説明されたように、制御装置６１Ｄは、制御可能なスイッチを制御することができ、その結果、他の列が発光に使用される間連続的に列からＬＥＤが読み出される。あるいは、制御装置６１Ｄは、並列の他の全ての列のＬＥＤを連続的に読み出すように（各列は独自の電流センサを有するので可能である）、次にスイッチして対応する他の並列の列を読み出すように配置されてもよい。１０×１０マトリクスは、１ｍｓ未満の時間周期で読み出されてもよい（単一ＬＥＤは、１μｓの時間周期内で読み出されてもよい）。皮膚色素沈着レベル測定が、トリートメント光パルスの放射のほんの直前に行われる場合（例えば、１ｍｓ前）、Ｍ×Ｎ配列の個々のＬＥＤは、測定した空間的に分解された皮膚色素沈着レベルに適応する放射束で発光するように制御されてもよく、特に個々のＬＥＤは、局所的皮膚色素沈着レベルのピークが判定された（例えば、肝斑又は入れ墨）場合、完全にオフにされてもよい。
【００４７】
集光器ユニット
図７Ａ及び（und）図７Ｂは、４×４のＬＥＤ（集光器ユニットと同じ寸法を有する規則的な正方形のパターンで物理的に配置されている）の配置に関して集光器ユニット８００Ａ及び８００Ｂの２つの例の実現を示す。図７Ａは、各ＬＥＤを１つのフレネルレンズと結び付けることができる実現を示しており、フレネルレンズは特定の薄い構成体を可能にする。図７Ｂは、規則的なレンズを用いた集光器ユニット８００Ｂの設計を示す。明らかに、ＬＥＤが異なるパターンで配置されている場合において、集光器ユニットのレンズは、同じパターンに全く類似していてもよい（例えば、六角形又は不規則パターン）。
【００４８】
皮膚トリートメント装置
図８は、本説明に従う、皮膚トリートメント装置１の概略図である。皮膚トリートメント装置１は、再充電可能電池を収納し得るハウジング２を有し、並びに複数のＬＥＤのための回路機構を制御及び駆動する。ハウジング２の一方の端部上に、ヘッド部３は配置され、皮膚を処理するために光パルスを放射することができる出口窓４を有する。複数のＬＥＤは、出口窓４の後側に配置されてもよい。制御エレメント５（例えば、オン／オフスイッチ）は、ハウジング２上に配置される。皮膚トリートメント装置１は、本開示で検討される電子回路を含む。
【００４９】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することが意図される。例えば「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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